Geologia Nowego Meksyku
Geologia Nowego Meksyku obejmuje odsłonięcia podłoża skalnego czterech prowincji fizjograficznych , których wiek waha się od prawie 1800 milionów lat ( mA ) do prawie dnia dzisiejszego. Tutaj Wielkie Równiny , południowe Góry Skaliste , Płaskowyż Kolorado oraz Prowincje Basin and Range , co daje stanowi wielką różnorodność geologiczną.
Geologiczna historia stanu rozpoczęła się od jego powstania podczas orogenezy Yavapai i Mazatzal 1750 do 1650 milionów lat temu ( Mya ). Potem nastąpiło 200 milionów lat spokoju tektonicznego, które zakończyło się orogenezą Picuris . To wydarzenie przekształciło skorupę Nowego Meksyku w dojrzałą skorupę kontynentalną. Nastąpiło ponad tysiąc milionów lat spokoju tektonicznego, kończącego się powstaniem Gór Skalistych Przodków w czasach Pensylwanii , 300 milionów lat temu. Perm i większość mezozoiku były kolejnym okresem względnego spokoju tektonicznego, w którym stopniowe osiadanie odkładało formacje, które zachowują imponujący zapis stratygraficzny w całym stanie. Zakończyło się to orogenezą Laramide , która rozpoczęła się około 70 milionów lat temu, która wyniosła większość pasm górskich współczesnego Nowego Meksyku i towarzyszyła jej gwałtowna aktywność wulkaniczna. Otwarcie szczeliny Rio Grande rozpoczęło się około 30 milionów lat temu, po czym nastąpił późny kenozoiczny wulkanizm wzdłuż linii Jemez , szczególnie na polu wulkanicznym Jemez .
Większość Nowego Meksyku ma klimat od półsuchego do suchego, a wody gruntowe w warstwach wodonośnych są ważnym zasobem geologicznym dla rolników i obszarów miejskich. W 2019 roku produkcja ropy i gazu przyniosła 3,1 miliarda dolarów podatków i dochodów z ropy i gazu dla państwa. Historycznie ważne było również górnictwo.
Zagrożenia geologiczne są rzadkie w Nowym Meksyku, ale potencjalne zagrożenia obejmują erozję lub gwałtowne powodzie w arroyos; arsen lub inne zanieczyszczenia wód gruntowych lub gleby; zapadliska lub inne osiadania; trzęsienia ziemi ; masowe wyniszczanie (takie jak osuwiska); zagrożenia minowe; zagrożenia związane z polami naftowymi; radonu w domach; lub wybuchy wulkanów .
Fizjografia
.jpg)
Nowy Meksyk jest całkowicie związany z lądem, zaledwie 0,2% stanu jest pokryte wodą, a większość stanu ma klimat od suchego do półsuchego. Znaczna część stanu jest górzysta, z wyjątkiem najbardziej wysuniętego na wschód Wielkich Równin . Stan ma zatem rozległe podłoża skalnego , które są przypisane do czterech prowincji fizjograficznych . Są to Wielkie Równiny, które stanowią wschodnią trzecią część stanu; południowe Góry Skaliste w północno-środkowej części stanu; Płaskowyż Kolorado w północno-zachodniej części stanu; oraz dorzecze i pasmo Prowincje w południowo-zachodniej części stanu. Obecność tych czterech prowincji fizjograficznych zapewnia państwu dużą różnorodność geologiczną.
Skały odsłonięte w południowych Górach Skalistych mają prawie 1800 milionów lat ( Ma ), podczas gdy niektóre przepływy wulkaniczne w stanie są geologicznie bardzo młode.
Ważną cechą geologiczną Nowego Meksyku jest Rio Grande Rift . Rozciąga się od środkowego Kolorado do północnego Chihuahua w Meksyku , przechodząc z północy na południe przez centrum stanu, przecinając południowe Góry Skaliste oraz prowincje Basin i Range i z grubsza pokrywając się z doliną rzeki Rio Grande . Szczelina oznacza miejsce, w którym Płaskowyż Kolorado na zachodzie odsunął się od wnętrza północnoamerykańskiego kratonu na wschodzie. Było to przedmiotem znaczących badań naukowych nad procesami szczelin kontynentalnych.
Stratygrafia, tektonika i historia geologiczna
Proterozoik
Skorupa leżąca u podstaw stanu uformowała się między 1,7 a 1,8 miliarda lat temu jako łuki wyspowe . Jest to odnotowane w skałach kompleksu Moppin , kompleksu Gold Hill i pasa zieleni Pecos w północnym Nowym Meksyku. Są one opisane jako skorupa młodzieńcza, ponieważ wiek ich modelu Nd jest zbliżony do wieku krystalizacji określonego na podstawie datowania U-Pb . Wskazuje to, że materiał tworzący łuki wysp został wydobyty z płaszcza Ziemi na krótko przed uformowaniem się łuków wysp. Te skały są w większości , że amfibolity powstały w wyniku metamorfizmu toleitycznego bazaltu .
Łuki wysp zostały przeniesione do strefy subdukcji wzdłuż krawędzi Laurentii , starożytnego rdzenia Ameryki Północnej, około 1700 milionów lat temu, w wydarzeniu zwanym orogenezą Yavapai . Łuki narosły na krawędzi kontynentu, tworząc pas nowej skorupy kontynentalnej rozciągający się od Arizony po Nową Fundlandię i od granicy Wyoming-Kolorado do środkowego Nowego Meksyku. Wydarzenia te są zapisane w skałach Grupy Vadito i Grupy Hondo . Drugi zestaw nieco młodszych łuków wysp narosł na kontynencie wkrótce potem, około 1650 do 1600 milionów lat temu, podczas orogenezy Mazatzal. Łóżka Mazatzal leżą obecnie u podstaw większości południowego Nowego Meksyku, a orogeneza Mazatzal jest rejestrowana w grupie Manzano w górach Manzano i Los Pinos.
prekambryjskie występują na około pięciu procentach Nowego Meksyku i leżą u podstaw całego stanu. Skały obecnie odsłonięte na powierzchni zostały wypiętrzone podczas paleozoiku , wczesnego kenozoiku orogenezy laramidowej, a także uskoków i przechyleń bloków w niedawnej przeszłości geologicznej. W większości skały te są odsłonięte wzdłuż szczeliny Rio Grande w centrum Nowego Meksyku, z wyjątkiem Gór Zuni i Gór Big Burro . Całkowita rzeźba skał prekambryjskich wynosi 11 kilometrów.
Skały składają się w 70 procentach z plutonów i w 30 procentach z suprakrustalu, utworzonego między 1,765 a 1,4 miliarda lat temu w proterozoiku , na podstawie datowania uranowo-ołowiowego . Wszystkie skały starsze niż 1,65 miliarda lat wykazują oznaki metamorfizmu w sekwencji facji metamorficznych od stopnia zieleńcowego do amfibolitowego . Obszar w paśmie Cimarron w pobliżu Taos osiągnął granulit facja. Geolodzy debatują nad zasięgiem różnych terranów – fragmentów skorupy kontynentalnej – które się połączyły. Skały metawulkaniczne w górach Tusas mogą należeć do najstarszych, do których wtrąca się trondhjemite sprzed 1,65 miliarda lat , ale wykazują więcej niż jedną tkaninę metamorficzną.
Skały prekambryjskie tworzyły wulkanogeniczne polimetaliczne siarczki bogate w złoto, srebro i wolfram, cyjanit , żyły miedziane i pegmatyt z berylem , litem, niobem , tantalem i miką .
Region był spokojny tektonicznie do około 1400 milionów lat temu, kiedy to słabo poznana orogeneza Picuris zdeformowała i przekształciła znaczną część skorupy Nowego Meksyku. Zdarzenie to jest odnotowane w skale Grupy Trampas oraz w rozległych batolitach wtargniętych w skorupę w zachodnich Stanach Zjednoczonych, takich jak batolit Sandia Crest . Po orogenezie Picuris północny Nowy Meksyk był ponownie spokojny pod względem tektonicznym, podczas gdy południowy Nowy Meksyk doświadcza pewnych deformacji związanych z orogenezą Grenville . Jest to zapisane w Allamoore i formacje Tumbledown (około 1250 milionów lat temu) oraz formacja De Baca Group i Los Animas (około 1200 milionów lat temu). Następnie region doświadczył stałej erozji, która w niektórych przypadkach spowodowała zbliżenie skały do powierzchni zakopanej na głębokość nawet 10 kilometrów (6,2 mil). To spowodowało, że większość Nowego Meksyku była prawie całkowicie płaska, tworząc półwysep .
Paleozoik (541-251 mln lat temu)
Nowy Meksyk na początku paleozoiku był zdominowany przez Łuk Transkontynentalny , wzniesiony region od Minnesoty do północnego Nowego Meksyku. Niewielkie ilości alkalicznej magmy zostały wtargnięte do wczesnego kambru wzdłuż uskoków północ-południe, co może wskazywać na początek szczeliny aulakogenu z Nowego Meksyku . Później w kambrze morze zaczęło posuwać się na północny wschód przez Nowy Meksyk, zaczynając od pięty buta stanu ( sekwencja Sauk ), a pokłady osadowe osadzały się w okresie od kambru do dewonu , począwszy od kambryjskiej formacji Bliss . Morze zatopiło Łuk Transkontynentalny dopiero w Missisipii .
W późnym paleozoiku, w Pensylwanii i Permie , powstanie Gór Skalistych przodków podzieliło starożytną półwysep na baseny oddzielone wypiętrzeniami. Skamieniałe wapienie morskie , takie jak grupa Madera , osadzały się na półkach basenów, podczas gdy obszary przyjmujące szczątki erodowały z wyżyn, tworząc klastyczne formacje osadowe, takie jak formacja Flechado lub formacja Sangre de Cristo . Pod koniec okresu pensylwańskiego wahania poziomu mórz spowodowane globalnym zlodowaceniem wytworzyły formacje cykliczne, takie jak formacja Bursum , oznaczające przejście od sedymentacji morskiej do kontynentalnej. Ten ostatni jest rejestrowany przez czerwone formacje złoża, takie jak Formacja Abo czy Grupa Cutlera . Grupa Cutler zawiera ważne kamieniołomy skamieniałości, które rzucają światło na wczesną ewolucję czworonogów . Sedymentacja kontynentalna rozpoczęła się na północy i postępowała na południu.
W tym samym czasie w południowo-wschodnim Nowym Meksyku i Teksasie utworzył się głęboki basen Delaware Basin , otoczony masywną rafą koralową Capitan . Krótki wzrost poziomu mórz osadził wapień formacji San Andres w większości Nowego Meksyku, czyniąc z niej najbardziej rozległą formację paleozoiczną odsłoniętą w stanie. Późniejsze cofanie się morza spowodowało osadzanie się dużych złóż gipsu , potażu i soli z formacji Kastylii i Salado w basenie Delaware.
Mezozoik (251-66 mln lat temu)
Mezozoik rozpoczął się wraz z wymarciem permu i triasu . Orogenezy Sevier i Nevadan wypchnęły góry na zachód od Nowego Meksyku, które stworzyły cień deszczowy , dając Nowy Meksyk wyjątkowo gorący i suchy klimat przez większą część wczesnego mezozoiku.
Dolnego triasu nie notuje się nigdzie w warstwach skalnych Nowego Meksyku, natomiast środkowego triasu notuje się w warstwach formacji Moenkopi i Anton Chico . Moenkopi reprezentuje osadzanie się na równinie przybrzeżnej przez rzeki płynące na zachód. Ten wzorzec utrzymywał się do późnego triasu , kiedy klimat stał się nieco chłodniejszy i bardziej wilgotny, a przez Nowy Meksyk rozwinął się znaczny system rzeczny, który zdeponował grupę Chinle . Formacja Rock Point grupy Chinle zachowała dużą liczbę skamielin Coelophysis , jeden z najwcześniejszych znanych rodzajów dinozaurów .
Jura była znowu czasem suchego klimatu . Wielkie morze wydmowe lub erg rozprzestrzeniło się w północnym Nowym Meksyku i zdeponowało piaskowiec formacji Entrada . Potem nastąpiła powódź północnego Nowego Meksyku przez odnogę Morza Sundance , prowadząca do osadzania się pokładów wapienia i gipsu formacji Todilto . Jura zakończyła się osadzeniem Summerville i Morrison , tych ostatnich osadzonych w rozległym basenie na przedpolu na wschód od przybrzeżnych gór wyrzuconych przez orogenezę Sevier.
Rosnąca waga gór Sonoma na zachodzie spowodowała osiadanie jej basenu na przedpolu, który obejmował większość Nowego Meksyku. W okresie kredowym region ten został zatopiony przez Western Interior Seaway , który osadził formacje przybrzeżne , takie jak formacja Dakota , oraz formacje morskie , takie jak formacja Mancos . Postępy i odwroty linii brzegowej są rejestrowane w formacjach takich jak Grupa Mesaverde .
Pod koniec kredy płytka subdukcja płyty Farallon doprowadziła do orogenezy Laramide , która wypiętrzyła Góry Skaliste i trwała do kenozoiku .
Kenozoik (66 milionów lat temu-obecnie)
Orogeneza Laramide zmieniła topografię Nowego Meksyku w jedną z wysokich wypiętrzeń i głębokich basenów. Baseny zaczęły wypełniać się osadami w eocenie , zarejestrowanymi w formacjach takich jak formacja San Jose , formacja Galisteo i formacja Baca .
Gdy płyta Farallon rozpadła się i zatonęła w płaszczu, jej miejsce zajęła gorąca skała astenosfery . Pomogło to wywołać rozbłysk ignimbrytu środkowo-trzeciorzędowego , który spowodował znaczne opady popiołu w większości Nowego Meksyku. W tym czasie aktywne było rozległe pole wulkaniczne Mogollon-Datil , podobnie jak mniejsze pole wulkaniczne Latir i pas porfiru Ortiz
Powstanie gorącej astenosfery poniżej Nowego Meksyku odwróciło kompresję skorupy i spowodowało jej napięcie, co spowodowało otwarcie szczeliny Rio Grande , która rozpoczęła się około 30 milionów lat temu, oraz rozwój geologii basenu i pasma w południowej części stanu . Rozwój ryftu Rio Grande jest odnotowany w skałach grupy Santa Fe .
Pole wulkaniczne Jemez zaczęło się rozwijać około 15 milionów lat temu, a następnie aktywność wulkaniczna rozprzestrzeniła się na południowy zachód i północny wschód wzdłuż Jemez Lineament . Kaldera Valles (lub kaldera Jemez) powstała w górach Jemez 1,25 miliona lat temu w plejstocenie , eksplodując, a następnie zapadając się w komorze magmy i zajmując miejsce tufu Bandeliera . Małe lodowce górskie powstały w górach Brazos i Sangre de Cristo.
Geologia zasobów naturalnych
Pod rządami hiszpańskimi w pobliżu Cerillos wydobywano turkus i ołów, a miedź znaleziono w Santa Rita na południowym zachodzie w 1798 r. Rzemieślnicze wydobycie złota na placki miało miejsce po odkryciu w 1821 r. W górach Ortiz na południe od Santa Fe. Nowe złoża wraz z ponownie otwartą hiszpańską kopalnią w Silver City spowodowały rozkwit wydobycia miedzi pod koniec XIX wieku. Wydobycie złota Placer rozszerzyło się na góry Sangre de Cristo i wzdłuż Rio Grande, podczas gdy wydobycie ołowiu rozpoczęło się w Las Cruces. Węgiel odkryto w pobliżu kopalni złota i miedzi, a potencjalnie możliwe do odzyskania złoża złota powiększyły się, gdy poszukiwacze prześledzili złoża złota aż do żył, z których pochodziło.
W 1863 r. w Magdalenie, na zachód od Socorro, znaleziono srebro, a następnie duże znalezisko w hrabstwie Grant. Wkrótce odkryto, że Silver City, White Oaks, Ute Creek, Cerrillos, Elizabethtown, Twining, Chloride, Hondo Canyon, Red River Canyon i Socorro również mają srebro. Rosnące koszty i wyczerpane złoża rudy doprowadziły do powszechnego opuszczenia i wymarcia miast w całym stanie, które pozostają stosunkowo dobrze zachowane w suchym klimacie.
Górnictwo jest nadal kamieniem węgielnym gospodarki Nowego Meksyku, chociaż w dużej mierze przesunęło się na wydobycie odkrywkowe. Na północnym zachodzie wydobywa się węgiel, aw pobliżu Silver City wydobywa się miedź, srebro, złoto, mangan, cynk i ołów. Molibden jest ważnym zasobem w górach Sangre de Cristo, w tym w kopalni Questa. Uran jest nadal wydobywany w pobliżu Grants, chociaż produkcja spadła po szczytowym okresie między latami pięćdziesiątymi a siedemdziesiątymi XX wieku. Gips, wapień, potaż i sól są wydobywane ze skał pensylwańskich i permskich na wschodzie. Do 2018 r. Górnictwo zapewniało 3763 miejsca pracy.
Basen San Juan na północnym zachodzie prowadzi aktywną produkcję ropy i gazu, wraz z niewielkim obszarem basenu permskiego na południowym wschodzie. Produkcja ropy i gazu w stanie wyniosła 1 820 963 878 MCF gazu ziemnego i 331 460 749 baryłek ropy w 2019 roku, co przyniosło 3,1 miliarda dolarów podatków i dochodów z ropy i gazu dla państwa. Górnictwo było historycznie ważne, ale do 2018 r. odpowiadało za zaledwie 3763 miejsca pracy.
Ze względu na typowo półpustynny klimat Nowego Meksyku wody gruntowe w warstwach wodonośnych są ważnym zasobem geologicznym dla rolników i obszarów miejskich. Potencjał wód podziemnych grupy Santa Fe został rozpoznany przez Kirka Bryana w 1938 roku, a dorzecze Alamosa w dolinie San Luis , środkowa część basenu Albuquerque i południowy basen Mesilla od Las Cruces do El Paso należą obecnie do najbardziej produktywnych zbiorników wód podziemnych w zachodnich Stanach Zjednoczonych.
Zagrożenia geologiczne
Zagrożenia geologiczne są rzadkie w Nowym Meksyku, ale potencjalne zagrożenia obejmują erozję lub gwałtowne powodzie w arroyos; arsen lub inne zanieczyszczenia wód gruntowych lub gleby; zapadliska lub inne osiadania; trzęsienia ziemi ; masowe wyniszczanie (takie jak osuwiska); zagrożenia minowe; zagrożenia związane z polami naftowymi; radonu w domach; lub wybuchy wulkanów .
Powódź jest jednym z najczęstszych zagrożeń geologicznych w Nowym Meksyku. Historycznie znaczące powodzie obejmowały rozległe powodzie rzeczne, którym towarzyszyły lokalne gwałtowne powodzie we wrześniu 1941 r .; powódź rzeczna w północno-wschodnim regionie High Plains w dniach 14–17 czerwca 1965 r .; poważne powodzie wynikające z opadów deszczu na obfitych nagromadzeniach śniegu w południowo-zachodnim i południowo-środkowym Nowym Meksyku w dniach 18–19 grudnia 1978 r.; powódź po intensywnych opadach deszczu z pozostałości huraganu Doly w dniach 26–28 lipca 2008 r.; i rozległe powodzie spowodowane niezwykle mokrą porą monsunową latem 2006 r. Na stan ten czasami wpływają pozostałości burz tropikalnych na wschodnim Pacyfiku które niosą ze sobą znaczną wilgoć, a takie pozostałości burzy przyczyniły się zarówno do powodzi w 1941 r., jak iw 2008 r.
Zagrożenie trzęsieniami ziemi w Nowym Meksyku jest umiarkowane w porównaniu z Kalifornią czy Wasatch Front w Utah. Według jednego z szacunków prawdopodobieństwo dużego trzęsienia ziemi w południowej szczelinie Rio Grande w następnym stuleciu wynosi 5%. Jednak uskoki są skoncentrowane wzdłuż Rio Grande Rift, z jego ośrodkami miejskimi, i chociaż tylko 20 uskoków w stanie uważa się za aktywne, konsekwencje trzęsienia ziemi mogą być poważne. Duża liczba uskoków zwiększa prawdopodobieństwo wystąpienia trzęsienia ziemi, mimo że pęknięcie któregokolwiek z uskoków jest rzadkie. Największe trzęsienia ziemi w czasach historycznych to dwa trzęsienia ziemi o sile 5,8 w skali Richtera w 1906 roku w pobliżu Socorro , prawdopodobnie związane z ciałem magmy Socorro, płytką poziomą intruzją magmy w skorupie.
